大型公共建筑石材幕墙复合保温墙体施工技术研究.pdf

施工技术建 筑 技 术 开 发62 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月采用复合保温墙体，利用外挂石材幕墙稳重大方，既能完美体现建筑的质朴与凝重感，同时用SPR矿物纤维喷涂+加气混凝土条板墙，满足了墙体保温及维护的设计要求，从而有效改善了居住环境，进而达到了建筑节能的目的，实践表明该作法适用于档案馆、图书馆、博物馆、剧院、医院等大型公共建筑，本文通过具体应用，为今后类似工程提供了有益的 借鉴。1 工程概况 济南市第九人民医院工程位于济南市长清区，于2020年2月开工，2022年1月竣工，建筑面积36 181.95 m2，地上九层，地下一层，结构类型为钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑物高度45.3 m，医院使用环境要求较高，对温度、湿度都有特殊的要求，能源消耗较大，因而普通砌筑墙体无法满足要求，在施工中，外墙采用了石材幕墙+SPR矿物纤维喷涂+加气混凝土条板墙复合保温墙体，该墙体具有防水、隔气、防热辐射及保温等多重作用，尤其是具有优良的热工性能，极大地节省了能源消耗，满足了工程使用及环保节能要求。2 复合保温墙体的施工要点2.1 施工特点（1）充分利用不同墙体材料的特点，合理的组合施工，提高了墙体的防水、隔气、防热辐射及保温等性能，节能效果显著。（2）采用专用机械喷涂无机矿物纤维棉，用专用水溶型环保粘结剂，粘接基层墙体与无机纤维棉，使粘结后的保温层具有一定的厚度与弹性。大型公共建筑石材幕墙复合保温墙体 施工技术研究王 振，王守美，王 锴，王晓玲（山东平安建设集团有限公司，山东济南 250306）摘要 为全面推动绿色建筑的发展，切实贯彻创新、协调、开放、共享的发展理念，为强化节能减排，实现“双碳”目标，通过采用“石材幕墙+SPR矿物纤维喷涂+加气混凝土条板墙”复合保温墙体的方法，全面研究了不同墙体材料的组合使用的可行性，既满足了建筑物外型美观大方的设计要求，同时也达到了墙体75%的节能要求，实践结果表明，应用该种复合保温墙体，解决了一般墙体保温层易脱落、易渗水、易燃、易开裂等质量问题，达到了隔热、防水、保温、防火等多重功效，取得了显著的节能效果并满足了建筑物耐久性使用要求。关键词 绿色建筑；复合保温墙体；节能；耐久性 中图分类号TU 755 文献标志码A 文章编号1001-523X（2023）08-0062-04STUDY ON CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF COMPOSITE THERMAL INSULATION WALL OF STONE CURTAIN WALL IN LARGE-SCALE PUBLIC BUILDINGSWang Zhen，Wang Shou-mei，Wang Kai，Wang Xiao-ling AbstractIn order to promote the development of green buildings in an allround way，to carry out the development concept of innovation，coordination，openness and sharing，to strengthen energy saving and emission reduction，and to achieve theDouble carbon target，in this paper，by using the method ofStone Curtain Wall+SPR mineral fiber spraying+aerated concrete slab wall composite thermal insulation wall，the feasibility of combined use of different wall materials is studied comprehensively,it not only meets the design requirements of building appearance，but also achieves the energysaving requirements of 75%of the wall.The practice results show that the application of this kind of composite thermal insulation wall，the invention solves the quality problems of common wall insulation layer，such as easy falling off，easy water seepage，inflammable and easy cracking，and achieves the multiple functions of heat insulation，waterproof，heat preservation，fire prevention，etc.，it has achieved remarkable energysaving effect and met the requirement of building durability.Keywordsgreen building;composite thermal insulation wall;energy saving;durability收稿日期：20230525作者简介：王振（1981），男，山东济南人，高级工程师，主要研究方向为施工技术。63（3）外墙防水施工采用专用防水胶，在墙体外侧直接喷涂防水胶，该产品为合成树脂成品，比传统聚合物水泥基干粉防水材料轻，能有效降低保温层重量，防水效果好，解决了外墙易渗漏的质量通病。（4）复合墙体装修可沿用普通墙体作法，无需另外增加施工工序，不会增加装修成本，影响工期。2.2 工艺原理复合墙体主要由三部分组成，均选用轻质建筑材料，减轻建筑物自身荷载：外墙为干挂石材，主要为装饰、维护作用，内喷涂SPR矿物纤维，厚度75 mm，起防水、防潮、防热辐射传导、保温、隔气作用，中间为内衬200 mm厚，容重为1 000/m3加气混凝土条板墙，起蓄热作用，保温装饰一体板作法示意如图1所示。20厚混合砂浆200加气混凝土条板墙75厚SPR矿物纤维喷涂保温层干挂石材幕墙图1 保温装饰一体板作法示意通过以上材料的组合作用，复合墙体具有良好的保温、防潮、防气、隔热的特性，能满足对节能环保要求较高的建筑物的墙体材料要求。3 复合保温墙体工艺流程及操作要点3.1 施工工艺流程施工工艺流程：蒸压加气混凝土200厚条板墙SPR矿物纤维喷涂75厚干挂石材幕墙。其中：蒸压加气混凝土200厚条板墙：施工准备抄平放线砌筑验收。SPR矿物纤维喷涂75厚：基层清理喷涂SPR矿物纤维专用SPR防水胶。干挂石材幕墙：施工准备石材募墙干挂检查验收。3.2 操作要点施工时，按照自内向外、先下后上，分层施工的原则组织施工。首先施工内墙蒸压加气混凝土砌块，其次进行保温层SPR外墙纤维及防水胶施工，最后施工干挂石材幕墙。3.2.1 内墙蒸压加气混凝土条板墙施工本工程使用板材规格一般为200 mm厚，宽度为600 mm厚，其他窄幅板或不规格尺寸板，利用BIM信息化技术4排版后对板材提前预切割，在安装前，复核现场墙体实际高度，使板材实际高度比安装位置处墙体净高短12 cm，墙板为竖向安装，端头配件采用U形卡。（1）施工工序为：测量放线板材定位固定连接件调整垂直度与平整度清理板缝隙及填塞粘结砂浆验收。（2）操作步骤如下。1）测量放线：根据工程图纸要求及BIM技术排版图，现场确定定位轴线及墙体安装控制线，并标示出楼层的标高，以便精准安装墙板。2）板材定位：板材安装时，在洞口处向两侧安装，在无洞口处，由墙的一端向另一端有序安装，板材立起前先将板缝间满铺粘接砂浆，人工缓慢立起使其安装就位，砂浆要稠度适宜，板材上、下端用木楔子临时固定，上、下端缝隙控制在1020 mm，缝隙处用聚合物砂浆填塞，在墙体的阴角部位，拼板宽度一般不小于180 mm。3）固定连接件：板材安装完毕后，布设U形卡，在每块板的板顶和板底均用不少于两个射钉固定卡件与混凝土连接。4）调整垂直度与平整度：用长靠尺检查墙面平整度，用线锤吊垂直度，如有轻微误差，用橡皮锤敲打上下木楔，直到满足验收标准为止，而后固定。5）清理板缝隙及填塞粘结砂浆：板材上端与梁底缝隙、板材下端与楼面处缝隙，均用聚合物砂浆嵌填密实，在板材与柱墙连接处，用聚合物砂浆填充后铺专用耐碱玻纤网格布并找平，板材之间两侧均满铺粘结砂浆，并将板推挤连接后使砂浆饱满度达到100%，板材之间的拼缝抗裂槽，用耐碱玻纤网格布粘接砂浆找平。6）墙板验收合格后，方可进行水电安装作业，对于有开槽、开洞处，按专业设计图纸，准确定位后，使用小切割机及钻孔机具开槽和钻孔，严禁乱凿、乱剔，破坏节点连接。3.2.2 无机矿物纤维喷涂（1）施工工序为：施工准备基层表面处理喷涂底层面层喷涂喷涂面平整处理喷涂防水层养护表面清理。（2）操作步骤如下。1）原材料进场检验。首先，对入场的纤维棉进行检验，要求无变质、变色、发泡现象，其次，对喷涂的纤维棉和粘结剂进行抽样，送有资质的试验室复检，合格后方准使用。2）基层表面处理。喷涂基面处理：用高压水枪清理喷涂基面的灰垢，并对预埋件可靠度进行复查，如有损坏，及时进行修补处理。对门窗处、管线、各种设备处等需防护的部位采取措施施工技术建 筑 技 术 开 发64 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月进行遮挡，防止污染。清理作业面相关障碍物，确保喷涂作业人员的工作空间、喷涂有效距离及行动安全性，使喷涂质量得到确保。3）材料配制和调试。将喷涂棉填入喷涂机内，纤维材料要充足，按喷涂使用要求，用洁净水在专用的配套容器内稀释，比例为101，并注意不得随意增加水量。4）基底预喷：表面清洁处理后，先进行预喷胶处理，以胶量不流淌为准。按喷涂设备操作要求，对喷涂主机的风压、胶泵压力和搅拌速度、纤维喷涂量进行准确调试。再次对照图纸，对喷涂部位进行复核，无误后进行喷涂，喷枪距离表面控制在400500 mm为宜，确保压实力及最小回弹量。5）表面平整度处理：待喷涂半小时后，用滚轴、钢尺等工具进行表面平整度处理，而后再次喷涂粘结剂，确保表面强度。6）石材幕墙角钢要在安装前进行喷涂并及时做好保护，防止污染，防水胶膜应在保温层完成后施工。7）喷涂后要及时清理附着在幕墙龙骨上的纤维，在保温工程未完工前，严禁拆除窗口及型材处的塑料保护膜，防止型材 污染。（3）喷涂成品保护及注意事项。1）喷涂施工应及时监控天气预报，尽量确保在温度25，湿度在55%以下时施工，喷涂干燥固化时间为2448 h为宜。2）喷涂作业前，要先安装好幕墙主次龙骨及预埋件，防止后续剔凿。3）对受到机械碰撞等因素的喷涂破损部位要及时修补并对纤维层表面进行有效防护，在喷涂施工期间保持现场作业环境清洁，防止灰尘污染喷涂面层。3.2.3 干挂石材幕墙施工（1）施工工序为：深化图纸设计并现场复核测量定位放线打孔、清孔、植筋、安装后置埋板拉拔试验合格安装方管立柱、水平角钢防火隔离带、避雷接地钢骨架隐蔽工程验收安装石材板块打胶、清洗石材幕墙验收。（2）操 作 步 骤。1）后 置 埋 板 安 装。200 mm300 mm10 mm热浸镀锌埋板通过4个M12160化学螺栓与主体结构固定。螺栓锚入结构梁、柱或剪力墙）深度不小于110 mm。后置埋板安装在楼层结构梁侧边，作法如图3所示。用空气压力吹管等工具将孔内浮灰及尘土清除，保持孔内清洁。将药剂管插入洁净的孔中，插入时树脂在手温条件下能像蜂蜜一样流动时，方可使用胶管。用电钻旋入螺杆直至药剂流出为止。钻速为750转/min。取下安装工具静待药剂硬化。待药剂完全硬化后，加上垫圈及图2 后置埋板安装六角螺母将其固定。2）主龙骨安装。石材幕墙主龙骨的安装工作，是从结构的底部向上安装，先对照施工图检查主梁的尺寸加工孔位是否正确，然后将附件、芯套、防腐垫片、连接件等组装到主梁上，用螺栓将主梁与支座连接，调整主梁的垂直度与水平度，然后上紧螺母，调整好整幅幕墙的垂直度、水平度后，加固支座。支座固定方法是用测力扳手按规定的力矩拧紧每一个螺栓。钢材为Q235B碳素结构钢，并应符合现行国家标准GB/T700碳素结构钢规定。石材幕墙主龙骨采用120 mm60 mm4 mm热侵镀锌矩形管，通过2根转接件（10号槽钢）将主龙骨与后置埋件连接，转接件与埋板通过焊接固定，焊接等级为三级。转接件与主龙骨通过2M12110不锈钢螺栓连接，中间放置2 mm厚橡胶垫片。3）次龙骨安装。横梁安装应由下向上进行，当安装完一层高度时，要进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。石材幕墙次龙骨采用50 mm50 mm5 mm热侵镀锌角铁与主龙骨焊接固定，焊接等级为三级。4）挂件安装。全铝挂件按图纸设计下料、打孔。然后将挂件通过螺栓固定在次龙骨上。5）石材安装。在喷涂保温层完成后，弹石材排版墨线，遵循由下而上的原则，石材挂板分区、分面进行。贴挂底排石材饰面板时，面板上面开槽位置嵌满云石胶，快速将石材饰面板贴挂在墙上，而后用橡皮锤轻敲整平。贴挂第二排石材饰面板时，也需先行开槽，在石材饰面板下槽满嵌云石胶，并与连接件位置对正。第三排石材饰面板贴挂时，依此重复第二排石材饰面板施工步骤。石材饰面板勾缝清洗，对石材面板缝隙先用毛刷清理，用专用的勾缝胶勾缝，再刷防水剂，防止漏水，并将饰面板表面清理干净。4 质量控制4.1 基本规定施工现场质量管理应有相应的技术标准、质量控 65Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月制及检验制度，施工现场应有经项目相关技术负责人审批的施工方案等技术文件。喷涂工程的施工，应在基层质量验收合格后进行。施工过程中应及时进行质量检查，施工完成后应进行喷涂工程分项工程验收。纤维喷涂工程观感质量应符合规定，见表1。表1 表观质量要求项次喷涂部位质量标准检验方法1墙体喷涂层表面纹理自然、无疏松、开裂。无明显色差。喷涂层形状与基底形状基本相同目测2混凝土梁、柱3金属结构梁、柱4通风管道外侧4.2 允许偏差喷涂面层平整度的允许偏差，应符合表2规定。表2 喷涂面层平整度允许偏差值项次设计喷涂厚度/mm允许偏差/mm检验方法1303用2 m靠尺及测厚尺331505250807石材幕墙安装允许偏差，应符合表3的规定。表3 石材幕墙安装的允许偏差值项次项目允许偏差/mm检测方法光面麻面1幕墙垂直度15用经纬仪检查2幕墙水平度3用水平仪检查3板材立面垂直度34幕墙表面平整度23用垂直检测尺检查5 施工安全措施（1）建立健全安全生产责任制，制订安全生产技术措施，做好安全技术交底。（2）脚手架和楼面堆放砌块时，不能超过规定允许的施工荷载，脚手架、斜道、安全网的设置必须符合规范要求，安排专人每天巡检，施工机械要专人专机操作。经常检查，保证设备完好。（3）防水涂料、苯板等施工材料须放置在专门设置的仓库内，按照施工需要，凭材料单领取材料，现场材料堆放要整齐，定点摆放，当天未使用完的材料要放回库房，施工现场严禁烟火。（4）喷涂施工过程中，喷涂操作人员应按照国家劳动保护条例相关规定，佩戴防尘口罩、手套、绝缘胶鞋，高空操作人员应佩戴安全带等防护用具。（5）石材幕墙安装时，材料的堆放、吊运必须服从总承包及监理单位的统一指挥，未经有关人员批准，不得随意拆除安全防护措施。6 施工环保措施（1）成立施工环境管理机构，严格遵守国家和地方法律、法规和各项规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受相关单位的检查 监督。（2）施工现场内所有机器与设备的布置与使用，要尽可能远离周边现有住宅，在施工现场设置分类垃圾回收箱，不同的建筑垃圾分类回收处理。（3）条板墙碎块垃圾运输使用专门的密封式车辆，大块废料运回工厂回收再利用，场地门口设洗车槽，车辆必须清洗干净方可驶出工地。（4）对废水进行集中回收，现场设立沉淀池，认真做好无害化处理，从根本上防止对环境污染。7 经济效益分析7.1 质量分析复合墙体具有良好的保温性能、抗渗性能，避免外墙出现渗漏的通病，节约建筑物后期维护保养 成本。7.2 成本分析对比同类型建筑物，初步估算节约能耗50%以上，大幅降低建筑物使用期间的能耗，节能效益显著，通过采用复合保温墙体，极大地提高了建筑物节能保温性能，大幅降低空调能耗，经测试，建筑物在关闭所有空调等能源后72 h，室内温度变化不超过1.5，表明该复合保温墙体具有优异的热工性能。8 结束语复合保温墙体在济南长清区人民医院工程的成功应用，与传统单一外墙保温做法相比，不仅外观庄重、美观、大方，极大降低了外墙传热耗热量，明显提高了建筑节能效果，工程竣工后，受到建设、监理单位一致好评。参考文献1 姜卫杰,边广生.现代混凝土结构工程施工新技术M.徐州:中国矿业大学出版社,2013.2 杨正凯,张岩.建筑构造与新材料M.徐州:中国矿业大学出版社,2013.3 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑业10项新技术（2017版）M.北京:中国建筑工业出版社,2017.4 李灿.基于BIM的信息化技术在幕墙工程中的应用实践J.建筑施工,2018,40(332):21582160.5 张强,牛寅,李洋.某住宅楼加气混凝土砌块填充墙裂缝原因分析及防治措施J.工程质量,2021,39(374):7477.6 刘其贤.房屋建筑工程质量常见问题防治措施M.济南:山东科学技术出版社,2020.